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Die Erfindung betrifft eine Fliehkraftpendeleinrichtung, insbesondere für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs.
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Fliehkraftpendeleinrichtungen weisen üblicherweise zumindest ein Flanschelement auf, welches antriebsseitig angeordnet ist und an welchem Pendelmassen als Fliehgewichte verlagerbar angelenkt angeordnet sind. Dabei sind Varianten bekannt, bei welchen an einem Flanschelement beiderseits des Flanschelements Pendelmassen angeordnet sind und es sind auch andere Varianten von Fliehkraftpendeleinrichtungen bekannt, bei welchen zwei parallel angeordnete Flanschelemente vorgesehen sind, wobei die Pendelmassen zwischen den Flanschelementen angeordnet sind. Dabei ist die jeweilige Pendelmasse durch jeweils zumindest eine Führungsbahn im Flansch als auch in der Pendelmasse und mittels zumindest eines Rollenelements verlagerbar geführt, wobei das Rollenelement in die Führungsbahnen eingreift.
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Dabei sind grundsätzlich Fliehkraftpendeleinrichtungen bekannt geworden, bei welchen entweder die Pendelmassen keine Eigenrotation durchführen oder bei welchen die Pendelmassen eine Eigenrotation im Verhältnis zum Zentralwinkel durchführen, wobei das Verhältnis über den kompletten Schwingwinkelbereich nahezu konstant ist. In diesen beiden Fällen führt dies dazu, dass sich feste Punkte auf zwei benachbarten Pendelmassen während einer Schwingung entweder aufeinander zubewegen oder voneinander wegbewegen. Eine Synchronisation der Pendelmassen wird dadurch erheblich erschwert, da eine Synchronisiervorrichtung in Form beispielsweise eines Federelements zwischen den jeweiligen Pendelmassen dadurch bei jeder Schwingung und auch bei synchroner Bewegung der Pendelmassen beansprucht wird. Das bedeutet allerdings, dass die Kraft, die das Federelement auf die Pendelmassen ausübt, über den Verlauf einer Schwingung nicht konstant ist, sondern die Federkraft abhängig vom Schwingwinkel der Pendelmassen ist und damit veränderlich ist.
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Eine Veränderung der Federkraft während einer Schwingung hat jedoch in der Regel auch eine negative Auswirkung auf die Schwingungsordnung der Schwingung. Durch eine Anpassung der Bahngeometrie der Führungsbahnen kann dieser Einfluss für einen bestimmten Betriebspunkt der Fliehkraftpendeleinrichtung zwar kompensiert werden, für alle anderen Betriebspunkte ist eine Kompensation jedoch nicht oder nur teilweise möglich. Dies führt dazu, dass das theoretisch mögliche Rückstellmoment reduziert wird und somit die Isolation von Drehschwingungen schlechter ist als theoretisch möglich und erwartet.
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Aus einer älteren Patentanmeldung der Anmelderin sind weiterhin Fliehkraftpendeleinrichtungen bekannt, die als Isoradialpendel benannt sind. Ein solches Isoradialpendel ist eine Fliehkraftpendeleinrichtung mit zumindest einem um eine Drehachse verdrehbaren Flanschelement, welches antriebsseitig angeordnet ist und an welchem Pendelmassen als Fliehgewichte verlagerbar angelenkt angeordnet sind, wobei die Pendelmassen an dem zumindest einen Flanschelement über den Umfang verteilt angeordnet sind und mittels Pendellagern an dem zumindest einen Flanschelement gelagert sind, wobei die Pendelmassen gegenüber dem zumindest einen Flanschelement mittels der aus jeweils auf Führungsbahnen des zumindest einen Flanschelements und der Pendelmassen abwälzenden Rollenelementen gebildeten Pendellager im Fliehkraftfeld des Flanschelements um eine Nulllage mit einem vorgegebenen Schwingwinkel (a) pendelfähig und während einer Pendelbewegung um deren Schwerpunkt (S) teilweise verdrehbar aufgehängt sind und wobei die Pendel- und Rotationsbewegung der Pendelmassen durch die Ausbildung der Führungsbahnen und des Koppelelements vorgegeben ist, wobei die Pendelmassen mit einem Koppelelement miteinander gekoppelt sind, wobei das Koppelelement an der jeweiligen Pendelmasse an einem isoradialen Punkt angreift, welcher während einer Pendel- und Rotationsbewegung der Pendelmassen auf gleicher radialer Höhe verbleibt, wobei auch der jeweilige Abstand der isoradialen Punkte der jeweiligen Pendelmassen relativ zueinander konstant bleibt. Solche so genannten Isoradialpendel sind dabei derart ausgebildet, dass die Führungsbahn der Pendelmasse derart ausgebildet und angeordnet ist, dass in der Pendelneutrallage, wenn die Pendelmasse nicht ausgelenkt ist, das Rollenelement radial mit dem Schwerpunkt der Pendelmasse fluchtet, das heißt, dass der Schwerpunkt der Pendelmasse und das Rollenelement auf einer radial ausgerichteten Linie liegen.
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Dabei befindet sich der Pendelmassenschwerpunkt in seinem Scheitelpunkt der Führungsbahn, dem Bahnvertex. Ein in der Pendelneutrallage so platziertes Rollenelement verursacht im Fliehkraftfeld, dass lediglich der Rollenkontakt die volle Lagerkraft erfährt, da der Vektor der Fliehkraft, der im Pendelmassenschwerpunkt angreift, direkt durch den Rollenkontaktpunkt verläuft. Das Koppelgelenk, das im isoradialen Punkt angeordnet ist, ist in diesem Betriebspunkt kraftfrei. Bei schwingendem Pendel liegt im Rollenkontakt eine variable, wie schwellende, Lagerkraft vor, da je nach momentaner Lage der Pendelmasse der Fliehkraftvektor den Rollenkontakt linksseitig oder rechtsseitig passiert. Somit wird die Fliehkraft, die auf die Pendelmasse wirkt, zum Teil auch vom Koppelgelenk abgestützt. Je nachdem, auf welcher Seite der Fliehkraftvektor den Rollenkontakt passiert, wird die Lagerkraft im Koppelgelenk reduziert oder erhöht. Ausgehend von keiner wirkenden Lagerkraft bedeutet dies, dass im Koppelgelenk nun radialbezogen eine wechselnde Kraft wirkt, die je nach Lage der Pendelmasse radial nach innen oder nach außen gerichtet ist. Das führt zu einer erhöhten Lagerbelastung im Koppelgelenk.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fliehkraftpendeleinrichtung zu schaffen, welche gegenüber dem Stand der Technik in Bezug auf die Lagerbelastung im Koppelgelenk verbessert ist.
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Die Aufgabe der Erfindung wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft eine Fliehkraftpendeleinrichtung mit zumindest einem um eine Drehachse verdrehbaren Flanschelement, welches antriebsseitig angeordnet ist und an welchem Pendelmassen als Fliehgewichte verlagerbar angelenkt angeordnet sind, wobei die Pendelmassen an dem zumindest einen Flanschelement über den Umfang verteilt angeordnet sind und mittels Pendellagern an dem zumindest einen Flanschelement gelagert sind, wobei die Pendelmassen gegenüber dem zumindest einen Flanschelement mittels der aus jeweils auf Führungsbahnen des zumindest einen Flanschelements und der Pendelmassen abwälzenden Rollenelementen gebildeten Pendellager im Fliehkraftfeld des Flanschelements um eine Nulllage mit einem vorgegebenen Schwingwinkel pendelfähig und während einer Pendelbewegung um deren Schwerpunkt teilweise verdrehbar aufgehängt sind und wobei die Pendel- und Rotationsbewegung der Pendelmassen durch die Ausbildung der Führungsbahnen und des Koppelelements vorgegeben ist, wobei die Pendelmassen mit einem Koppelelement miteinander gekoppelt sind, wobei das Koppelelement an der jeweiligen Pendelmasse an einem isoradialen Punkt angreift, welcher während einer Pendel- und Rotationsbewegung der Pendelmassen auf gleicher radialer Höhe verbleibt, wobei auch der jeweilige Abstand der isoradialen Punkte der jeweiligen Pendelmassen relativ zueinander konstant bleibt, wobei die Führungsbahn der jeweiligen Pendelmasse einen Scheitelpunkt aufweist, in welchem das jeweilige Rollenelement in der Pendelmassenneutrallage angeordnet ist, wobei der jeweilige Scheitelpunkt der Führungsbahn der Pendelmasse jeweils gegenüber dem Schwerpunkt der jeweiligen Pendelmasse in Umfangsrichtung versetzt ist. Dadurch wird erreicht, dass die Lagerkraft bzw. die Lagerbelastung an dem Koppelgelenk im isoradialen Punkt nicht um den Nullpunkt schwankt und einen ständigen Richtungswechsel erfährt, sondern dass die Lagerkraft stetiger ist. Dies erhöht zwar die ständige Lagerkraft, die Richtung dieser Krafteinwirkung ist jedoch stetiger, die Kraft nun schwellend und nicht länger wechselnd, was durch das Lager bzw. das Koppelgelenk im isoradialen Punkt in Bezug auf die Lebensdauer besser ertragen werden kann.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Scheitelpunkt der Führungsbahn der Pendelmasse gegenüber dem Schwerpunkt der Pendelmasse in Umfangsrichtung in Richtung hin zum isoradialen Punkt versetzt ist. Dadurch wird eine Kraftrichtung bevorzugt, die am häufigsten vorherrscht.
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Alternativ ist es auch vorteilhaft, wenn der Scheitelpunkt der Führungsbahn der Pendelmasse gegenüber dem Schwerpunkt der Pendelmasse in Umfangsrichtung in Richtung weg vom isoradialen Punkt versetzt ist. Dadurch wird eine alternative Kraftrichtung bevorzugt, die am häufigsten vorherrscht.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn der Scheitelpunkt oder ein Kontaktpunkt des Rollenelements soweit von dem Schwerpunkt in Umfangsrichtung entfernt ist, dass der Schwerpunkt der Pendelmasse in allen Betriebsbereichen immer nur auf einer Seite des Scheitelpunkts oder des Kontaktpunkts angeordnet ist. Dadurch wird erreicht, dass die Lagerkraft im Koppelgelenk im isoradialen Punkt keinen Vorzeichenwechsel mehr erfährt, sondern nur noch in einer Richtung auf den Lagerpunkt wirkt.
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Ebenso ist es zweckmäßig, wenn die gesamte Führungsbahn der Pendelmasse gegenüber dem Schwerpunkt der Pendelmasse in Umfangsrichtung versetzt ist. Auch dadurch wird erreicht, dass der Schwerpunkt der Pendelmasse in allen Betriebsbereichen immer nur auf einer Seite des Scheitelpunkts angeordnet ist.
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Auch ist es bei einem weiteren Ausführungsbeispiel vorteilhaft, wenn die gesamte Führungsbahn der Pendelmasse gegenüber dem Schwerpunkt der Pendelmasse in Umfangsrichtung in Richtung hin zum isoradialen Punkt versetzt ist.
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Auch ist es zweckmäßig, wenn die gesamte Führungsbahn der Pendelmasse gegenüber dem Schwerpunkt der Pendelmasse in Umfangsrichtung in Richtung weg vom isoradialen Punkt versetzt ist.
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Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn die gesamte Führungsbahn der Pendelmasse soweit von dem Schwerpunkt in Umfangsrichtung entfernt ist, dass der Schwerpunkt der Pendelmasse in allen Betriebsbereichen immer nur auf einer Seite der Führungsbahn angeordnet ist.
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den zugehörigen Figuren näher erläutert:
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Dabei zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer Fliehkraftpendeleinrichtung nach dem Stand der Technik, und
- 2 eine schematische Darstellung einer Pendelmasse einer erfindungsgemäßen Fliehkraftpendeleinrichtung zur Erläuterung der Erfindung.
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Die 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Fliehkraftpendeleinrichtung 1 nach dem Stand der Technik, wobei diese 1 zur Erläuterung des erfinderischen Gedankens verwendet wird.
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Die 1 zeigt eine Fliehkraftpendeleinrichtung 1 mit zumindest einem um eine Drehachse 2 verdrehbaren Flanschelement 3, welches antriebsseitig angeordnet ist. Das zumindest eine Flanschelement 3 kann beispielweise als ein Flanschelement 3 oder als zwei parallel angeordnete Flanschelemente 3 ausgebildet sein. Das zumindest eine Flanschelement ist antriebsseitig angeordnet, was bedeutet, dass es beispielsweise von einem Antriebsstrang antreibbar ist.
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Die Fliehkraftpendeleinrichtung 1 ist mit einem Flanschelement 3 als Trägerelement ausgebildet gezeigt. Dabei sind durchaus Varianten bekannt, bei welchen an einem Flanschelement 3 beiderseits des Flanschelements 3 Pendelmassen 4 angeordnet sind und es sind auch Fliehkraftpendeleinrichtungen 1 bekannt, bei welchen zwei parallel angeordnete Flanschelemente 3 vorgesehen sind, wobei die Pendelmassen 4 zwischen den beiden Flanschelementen 3 angeordnet sind. Dabei ist die jeweilige Pendelmasse 4 durch jeweils zumindest eine Führungsbahn 6a im Flanschelement 3 als auch eine Führungsbahn 6 in der Pendelmasse 4 und mittels zumindest eines Rollenelements 7 verlagerbar geführt, wobei das Rollenelement 7 in die Führungsbahnen 6 und 6a eingreift.
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An dem zumindest einen Flanschelement 3 sind Pendelmassen 4 als Fliehgewichte verlagerbar angelenkt angeordnet. Die Pendelmassen 4 sind an dem zumindest einen Flanschelement 3 über den Umfang verteilt angeordnet und sie sind mittels Pendellagern 5 an dem zumindest einen Flanschelement 3 gelagert angelenkt. Dabei sind die Pendelmassen 4 gegenüber dem zumindest einen Flanschelement 3 mittels der aus jeweils auf Führungsbahnen 6a des zumindest einen Flanschelements 3 und auf Führungsbahnen 6 der Pendelmassen 4 abwälzenden Rollenelementen 7 gebildeten Pendellagern 5 im Fliehkraftfeld des Flanschelements 3 um eine Nulllage mit einem vorgegebenen Schwingwinkel (a) pendelfähig und während einer Pendelbewegung um deren Schwerpunkt (S) teilweise verdrehbar aufgehängt und damit beweglich gelagert.
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Die Pendel- und Rotationsbewegung der jeweiligen Pendelmasse 4 ist durch die Ausbildung der Führungsbahnen 6 in den Pendelmassen und entsprechend auch Führungsbahnen 6a in dem Flanschelement 3 sowie des Koppelelements 10 vorgegeben. Dadurch kann die Pendelmasse 4 eine Pendelbewegung bzw. Schwingbewegung des Schwerpunkts 8 entlang einer Schwerpunktsbahn 9 vollziehen und eine Drehbewegung der Pendelmasse 4 um den Schwerpunkt 8 vollziehen.
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Die Pendelmassen 4 sind weiterhin mit einem Koppelelement 10 miteinander gekoppelt. Dabei ist das Koppelelement 10 an der jeweiligen Pendelmasse 4 an einem isoradialen Punkt 11 angreifend ausgebildet. Der isoradiale Punkt 11 ist dabei ein Punkt, welcher während einer Pendel- und Rotationsbewegung der Pendelmassen 4 auf gleicher radialer Höhe R' verbleibt, wobei auch der jeweilige Abstand a der isoradialen Punkte der jeweiligen Pendelmassen 4 bei einer synchronen Bewegung der Pendelmassen 4 relativ zueinander konstant bleibt.
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Die 1 zeigt beispielsweise, dass das Koppelelement 10 ein Ringelement ist, das radial innerhalb der Pendelmassen 4 angeordnet ist und verdrehbar gelagert angeordnet ist. Alternativ dazu kann das Koppelelement 10 auch als Ringelement ausgebildet sein, welches radial außerhalb der Pendelmassen 4 angeordnet ist. Dabei ist das Koppelelement 10 relativ zu dem zumindest einen Flanschelement 3 verdrehbar gelagert angeordnet. Es kann dazu mittels Lagermitteln am Flansch abgestützt und gelagert sein. Das Koppelelement 10 kann aber auch frei verdrehbar angeordnet sein. Das Ausführungsbeispiel der 1 zeigt, dass das Koppelelement 10 radial vorstehende Arme 12 aufweist, mittels welchen jeweils eine der Pendelmassen 4 an ihrem isoradialen Punkt 11 koppelbar sind. Für die Kopplung zwischen der jeweiligen Pendelmasse 4 und dem Koppelelement 10 bzw. dem Arm 12 sind vorzugsweise Gleit- oder Wälzlager 13 vorgesehen, was eine reibungsarme Verbindung bewirkt.
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Für die Ausbildung der Pendelmassen und deren Kopplung sowie deren Bewegungsdefinition ist es besonders vorteilhaft, wenn die Führungsbahnen 6 und 6a zur Führung der Pendel- und Rotationsbewegung der Pendelmassen 4 derart ausgebildet sind, dass die Rotationsbewegung der Pendelmasse 4 um den eigenen Schwerpunkt 8 im Verhältnis zur Pendelbewegung der Pendelmasse 4 um die Kurbelwelle bzw. deren Drehachse 2 ergibt, dass es einen Punkt auf der Pendelmasse 4 gibt, dessen Abstand R' zur Kurbelwellenachse 2 während der gesamten Pendel- und Rotationsbewegung konstant bleibt. Dies ist der isoradiale Punkt 11.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn die Schwerpunktsbahn 9 der Pendelmasse 4 derart gewählt ist, dass die Schwingordnung der Pendelbewegung der Pendelmasse 4 trotz veränderlicher Eigenrotation der Pendelmasse 4 über den Schwingwinkel konstant bleibt oder einem vorgegebenen Verlauf folgt. So ist es vorteilhaft, wenn die Schwerpunktsbahn 9 der Pendelmasse 4 auf einer nach radial innen geöffneten gekrümmten Bahn verläuft. Dabei zeigt die 1, dass der Schwerpunkt in der Mitte der Schwerpunktsbahn ist und die Pendelmasse in einer mittigen Stellung ist.
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Die 1 zeigt, dass je Pendelmasse 4 nur jeweils eine Führungsbahn 6 in der Pendelmasse 4 vorgesehen ist.
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Durch eine gezielte Anpassung der Drehbewegung der Pendelmasse 4 um den eigenen Schwerpunkt 8 im Verhältnis zur Schwingung der Pendelmasse um die Kurbelwelle bzw. um die Drehachse 2 wird erreicht, dass es einen Punkt auf der Pendelmasse 4 gibt, dessen Abstand R' zur Kurbelwellenachse 2 während der kompletten Schwingbewegung konstant bleibt, der isoradiale Punkt 11. Gleichzeitig wird die Schwerpunktsbahn 9 der Pendelmasse 4 so angepasst, dass die Schwingordnung des Systems, trotz veränderlicher Eigenrotation der Pendelmasse 4, über den Schwingwinkel konstant bleibt bzw. einem vorgegebenen Verlauf folgt. Dadurch ist auch der Abstand a zum isoradialen Punkt 11 der benachbarten Pendelmasse 4 während der kompletten Schwingbewegung konstant, sofern beide Pendelmassen die gleiche Schwingung ausführen bzw. die gleiche Schwerpunktsbahn 9 aufweisen. Dadurch ist es möglich, die einzelnen Pendelmassen 4 mittels eines Koppelelements 10, wie beispielswiese eines Synchronrings, zu koppeln und eine Synchronisierung der Schwingbewegung der Pendelmassen 4 zu erreichen, ohne dass dadurch eine Beeinflussung der Schwingordnung erfolgt. Erst wenn die Pendelmassen 4 beginnen asynchron zu schwingen, würde sich der Abstand a zwischen den isoradialen Punkten 11 verändern, was jedoch durch das Koppelelement verhindert wird. Das Koppelelement ist dabei bevorzugt ein starres Ringelement.
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Der Vorteil in der erfindungsgemäßen Ausbildung ist, dass die Pendelmassen 4 synchron schwingen können und dabei eine gegenseitige Beeinflussung der Pendelmassen 4 bzw. eine gegenseitige Behinderung während des Schwingens im Wesentlichen nicht mehr stattfinden kann. Somit ist es möglich auch bei niedrigen Ordnungen bzw. bei störenden Einflüssen von außen den Bauraum optimal auszunutzen und ein höheres Rückstellmoment zu erreichen, als dies ohne Synchronisation möglich wäre.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist, dass die Geräuschproblematik bei einem Start/Stopp des Motors bzw. bei einem Herunterfallen der Pendelmassen aufgrund geringer Fliehkräfte in diesem Betriebspunkt reduziert ist. Durch die Kopplung mittels des Koppelelements 10 ist es nicht mehr möglich, dass einzelne Pendelmassen aufgrund der Schwerkraft herunterfallen bzw. gegeneinander schlagen und somit störende Geräusche verursachen.
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Für die Anbindung der Pendelmasse 4 an das Koppelelement 10 kann neben der Verwendung von Wälz- oder Gleitlagern auch eine andere Form eines Gelenks, wie beispielsweise eine Blattfeder, vorgesehen sein.
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Die Lage des Koppelpunktes als isoradialer Punkt 11 kann frei gewählt werden. Bevorzugt ist jedoch ein Bereich am Rand der Pendelmasse 4, besonders bevorzugt an einem Randbereich mit möglichst großem Abstand zum Schwerpunkt 8 der Pendelmasse 4 und mit möglichst geringem Abstand zur Drehachse 2.
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Für den Verlauf von ß', also dem Verhältnis von Änderung des Eigenrotationswinkels der Pendelmasse zu der Änderung des Schwingwinkels der Pendelmasse bezüglich der Drehachse 2, wird ein Verhältnis zwischen 0,5 bis 1,5 angestrebt. Das Verhältnis kann aber auch größer oder kleiner als der angegebene Bereich von 0,5 bis 1,5 sein, also kleiner als 0,5 oder größer als 1,5. Dabei ist zu erwähnen, dass das Winkelverhältnis bei Auslenkung der Pendelmasse, ausgehend von der in 1 gezeigten Mittellage, auch Vertexlage genannt, in positive Richtung größer 1, bei Auslenkung in negative Richtung kleiner 1 ist, oder umgekehrt.
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Das Koppelelement 10, wie der Synchronring, ist bevorzugt radial innen, insbesondere zwischen den Pendelmassen 4 und der Drehsachse 2 angebracht. Möglich ist auch eine Anordnung radial außen oder axial versetzt auf Höhe der Pendelmassen 4 denkbar.
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Das Koppelelement ist vorzugsweise mittels eines Gleitlagers oder eines Wälzlagers auf der Drehachse 2, wie einer Kurbelwelle, oder am Flanschelement 3 gelagert. Alternative Arten einer Lagerung oder auch Varianten ohne spezielle Lagerung des Koppelelements sind denkbar.
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Diese erläuterte Form der Synchronisierung bzw. Kopplung von Pendelmassen 4 eignet sich für alle Anwendungen, bei welchen zwei oder mehrere Pendelmassen 4 miteinander gekoppelt sind. Besonders vorteilhaft ist dies bei Anwendungen, bei welchen die Schwingordnung kleiner oder gleich der 2. Ordnung ist.
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Gemäß dem erfindungsgemäßen Gedanken ist es besonders vorteilhaft, wenn der Schwerpunkt der Pendelmasse radial über dem Kontaktpunkt der Rolle im Flansch liegt. Die 1 zeigt ebenso vorteilhaft, dass der Schwerpunkt der Pendelmasse radial innerhalb des Kontaktpunkts der Rolle im Flansch liegt.
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Die erfindungsgemäße Fliehkraftpendeleinrichtung entspricht dabei der obigen Beschreibung gemäß 1 mit dem Unterschied, dass die Führungsbahn 6 nicht mittig angeordnet ist, so dass in der Pendelmassenneutrallage der jeweilige Scheitelpunkt 20 der Führungsbahn 6 der Pendelmasse 4 jeweils gegenüber dem Schwerpunkt 8 der jeweiligen Pendelmasse 4 in Umfangsrichtung versetzt ist, siehe 2. Dadurch wird erreicht, dass die Lagerkraft 21 bzw. die Lagerbelastung an dem Koppelgelenk 22 im isoradialen Punkt 11 nicht um den Nullpunkt schwankt und einen ständigen Richtungswechsel erfährt, sondern dass die Lagerkraft 21 stetiger ist. Entsprechend kann für eine erfindungsgemäße Fliehkraftpendeleinrichtung im Wesentlichen vollständig auf die Offenbarung der 1 zugegriffen werden.
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Die 2 zeigt, dass die Führungsbahn 6 derart angeordnet ist, dass der Scheitelpunkt 20 der Führungsbahn 6 der Pendelmasse 4 gegenüber dem Schwerpunkt 8 der Pendelmasse 4 in Umfangsrichtung in eine Richtung weg vom isoradialen Punkt 11 versetzt ist, also der Scheitelpunkt 20 weiter entfernt vom isoradialen Punkt 11 angeordnet ist als der Schwerpunkt 8.
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Alternativ kann der Scheitelpunkt 20 der Führungsbahn 6' der Pendelmasse 4 auch gegenüber dem Schwerpunkt 8 der Pendelmasse 4 in Umfangsrichtung in Richtung hin zum isoradialen Punkt 11 versetzt sein, so dass also der Scheitelpunkt 20 näher zum isoradialen Punkt 11 angeordnet ist als der Schwerpunkt 8. Dies wird in 2 durch die nur schematisch eingezeichnete Führungsbahn 6' mit dem Scheitelpunkt 20 angedeutet.
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Der Rollenkraftvektor, welcher auf das Rollenelement wirkt, ist mit 25 bezeichnet, der Fliehkraftvektor, welcher am Schwerpunkt 8 angreift, ist mit 26 bezeichnet. Die Drehachse der Fliehkraftpendeleinrichtung 1 ist mit 27 bezeichnet.
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Wird das Rollenelement 7 und dessen Führungsbahn 6 gegenüber dem Schwerpunkt 8 in Umfangsrichtung nach rechts verschoben, so lassen sich die im isoradialen Punkt wirkenden Kräfte vorteilhaft beeinflussen. Eine Verschiebung der Führungsbahn führt dazu, dass der im Schwerpunkt 8 der Pendelmasse 4 angreifende Fliehkraftvektor 26 die Führungsbahn 6' der Pendelmasse 4 an anderer Stelle schneidet, wodurch sich die abzustützende Fliehkraft anders in eine Rollenkraft 25 und eine Lagerkraft 21 aufteilt als bei einer Anordnung der Führungsbahn 6 gemäß 1.
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Eine hinreichend große Verschiebung nach rechts bezüglich 1 bewirkt, dass der Fliehkraftvektor 26 die Führungsbahn 6, 6' der Pendelmasse 4 über den gesamten Schwingwinkel nicht mehr schneiden kann. Daraufhin folgen aus der im Schwerpunkt 8 der Pendelmasse 4 angreifenden Fliehkraft stets eine schwellende, radial nach außen wirkende Lagerkraft 21 im Koppelgelenk und eine schwellende, radial nach innen wirkende Rollenkraft 25 an dem Rollenelement 7. Nachteilige Kraft-Nulldurchgänge können vermindert oder gar vermieden werden. Es nimmt dadurch die maximale radiale Lagerlast im Koppelgelenk betragsmäßig etwas zu.
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Alternativ kann die Führungsbahn 6 auch nach links in 2 gegenüber der Lage der 1 verschoben werden. Dies ist auch vorteilhaft. Hier lässt sich bei genügend großer Verschiebung ebenfalls erreichen, dass der Fliehkraftvektor 26 die Führungsbahn 6 der Pendelmasse über den gesamten Schwingwinkel nicht mehr schneiden kann. Allerdings folgen nun aus der im Schwerpunkt 8 der Pendelmasse 4 angreifenden Fliehkraft 26 stets schwellende, radial nach innen wirkende Kräfte 21, 25 im Koppelgelenk und an dem Rollenelement. Auch hier können nachteilige Kraft-Nulldurchgänge reduziert oder gar vermieden werden. Ebenfalls nimmt die maximale radiale Lagerlast im Koppelgelenk betragsmäßig zu. Jedoch nimmt bei dieser Anordnung die maximale Stützkraft 25 an dem Rollenelement ab, wodurch eine bessere Auslegung mit einer vergrößerten Dämpfungs- bzw. Tilgerwirkung erreicht werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fliehkraftpendeleinrichtung
- 2
- Drehachse
- 3
- Flanschelement
- 4
- Pendelmasse
- 5
- Pendellager
- 6
- Führungsbahn
- 6a
- Führungsbahn
- 6'
- Führungsbahn
- 7
- Rollenelement
- 8
- Schwerpunkt
- 9
- Schwerpunktsbahn
- 10
- Koppelelement
- 11
- isoradialer Punkt
- 12
- Arm
- 13
- Lager, Gleit- oder Wälzlager
- 20
- Scheitelpunkt
- 20'
- Scheitelpunkt
- 21
- Lagerkraft
- 22
- Koppelgelenk
- 25
- Rollenkraftvektor
- 26
- Fliehkraftvektor
- 27
- Drehachse
